JP2772146B2 - 放射性気体廃棄物処理用除湿冷却器 - Google Patents

放射性気体廃棄物処理用除湿冷却器

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JP2772146B2
JP2772146B2 JP3010068A JP1006891A JP2772146B2 JP 2772146 B2 JP2772146 B2 JP 2772146B2 JP 3010068 A JP3010068 A JP 3010068A JP 1006891 A JP1006891 A JP 1006891A JP 2772146 B2 JP2772146 B2 JP 2772146B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば沸騰水形原子力
発電プラント等で発生する放射性気体廃棄物(以下、排
ガスと称する)を処理するための排ガス処理系内に組込
まれて該排ガスを除湿冷却する排ガス処理用除湿冷却器
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に沸騰水形原子力発電所における排
ガス処理系(プロセスライン)は、図4に示すように、
タービン主復水器(図示せず)から連結される空気抽出
器1、排ガス予熱器2、排ガス再結合器3、排ガス復水
器4、除湿冷却器5、脱湿塔6、前置フィルタ7、活性
炭塔8、排ガスフィルタ9、排ガス抽出器10及びスタ
ック11が順次直列に配管接続された構成になってい
る。沸騰水形原子力発電プラントのタービン主復水器に
は、原子炉蒸気の他に、主復水器が減圧運転される真空
のために外部から漏入する空気、炉内で水の放射性分解
により生じる水素と酸素、炉内で溶存空気または冷却水
が放射化されて生じるN−16やO−19のような放射
性ガス及び破損燃料から放出される核分裂生成ガスなど
の非凝縮性ガスなどが含まれる。これらのガスは、主復
水器からその真空度を保つために空気抽出器1で抽出さ
れ、排ガス処理系で放射能の減衰を図るなどの処理が施
されてから大気中に放出される。
【0003】ここに、前記空気抽出器1で抽出された排
ガス中には、上述のように炉内で水の放射性分解により
生じた水素と酸素が含まれており、水素濃度が増大する
と爆発してしまう危険性があるので、これを防止する目
的で、排ガス中の水素と酸素を結合する排ガス再結合器
3が用いられている。
【0004】この排ガス再結合器3内には、触媒が充填
されていて、水素と酸素の再結合反応熱により、排ガス
は高温状態となって排ガス復水器4へ流入し、ここで冷
却凝縮される。排ガス中の非凝縮性ガスは、除湿冷却器
5にて更に除湿冷却され、冷却された非凝縮性の排ガス
は、脱湿塔6、前置フィルタ7を通って活性炭塔8に入
る。そして、この活性炭塔8で放射能レベルが減衰され
た排ガスは、排ガスフィルタ9、排ガス抽出器10を順
次経てスタック11より大気中に放出されるようなされ
ている。
【0005】ここで、前記排ガス処理系に組込まれた、
排ガスを除湿冷却するための除湿冷却器5の従来の一般
的な構成を図5を参照して説明する。同図に示すよう
に、従来の一般的な除湿冷却器5は、フロン冷凍機20
による冷却方式が採用されていた。即ち、除湿冷却器5
には、フロン冷凍機20が付設され、この除湿冷却器5
とフロン冷凍機20とは、送り配管21と戻り配管22
により連結されている。送り配管21は、フロン冷凍機
20で冷やされたフロンを除湿冷却器5の胴12内に平
行に配置された複数の伝熱管13へ輸送するものであ
り、戻り配管22は、前記除湿冷却器5の胴12内に配
置された伝熱管13内を通過するフロンと、排ガス入口
ノズル14から除湿冷却器5の胴12の内部に導かれ排
ガス出口ノズル15から排出される排ガスとの熱交換を
終了したフロンをフロン冷凍機20に戻すためのもので
ある。そして、戻ってきたフロンは、フロン冷凍機20
内で再び冷却された後、輸送配管21を通って除湿冷却
器5の胴12内の伝熱管13に再び輸送され、これを繰
り返すことにより、除湿冷却器5で排ガスを連続的に冷
却するように構成されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における除湿冷却器には、以下のような問題点があ
った。即ち、排ガス冷却用としてフロン冷凍機が用いら
れているため、排ガスの温度を一定に冷却するようフロ
ン冷凍機を調整する必要があり、出荷前の工場試験及び
現地の据付後のフロン冷凍機の調整に数ヵ月もかかって
しまう。しかも、原子力発電プラントの定期点検時に、
フロン冷凍機の部品交換や再度の冷凍性能調整を行う必
要があり、この冷却性能調整がうまくいかないと、原子
力発電プラントが運転に入った時、除湿冷却器における
所定の冷却性能が得られず、冷却不良の警報が出されて
しまう場合がある。更に、環境破壊保護の面からも、フ
ロンレス化の対応が迫られている。本発明は上記に鑑
み、調整を行うことなく排ガスの温度を一定に冷却する
ことができ、且つフロンレス化を図ったものを提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る放射性気体廃棄物処理用除湿冷却器
は、放射性気体廃棄物処理系内に組込まれ、空気抽出器
で抽出されたタービン主復水器からの放射性気体廃棄物
を除湿冷却する除湿冷却器において、この除湿冷却器は
円筒状の胴と、この胴の一端に接続されたヘッダと、こ
の胴のヘッダと反対側に接続された水室と、前記胴内に
ヘッダと水室とを連結して多数平行に収納された伝熱管
と、前記ヘッダの内部を上下に仕切る仕切板と、前記ヘ
ッダの上部および下部にそれぞれ接続された冷却水入口
ノズルおよび冷却水出口ノズルと、前記胴の下方に突出
して設けられたポット部と、このポット部に側方から接
続された排ガス入口ノズルと、この胴の上部に接続され
た排ガス出口ノズルとを備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】上記のように構成した本発明によれば、排ガス
の冷却をフロン冷凍機を用いることなく、原子力発電プ
ラント内の冷却水を利用したいわゆる冷却水方式を採用
して行うことにより、フロンレス化を図るとともに、冷
却性能の冷却調整を不要とし、かつ安定した冷却性能を
得ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例、即ち上述した図4に
示す排ガス処理系に組込まれる除湿冷却器5を示す概略
構成図である。この除湿冷却器5は、横置きされた円筒
状の胴30と、この胴30の一端に気密的に接続された
ヘッダ31と、前記胴30の他端に気密的に接続された
袋状の水室32とから主に構成され、前記胴30の内部
には、ヘッダ31と水室32とを連結する多数の伝熱管
33が平行に配置されているとともに、ヘッダ31の内
部には、ここを上下に仕切る仕切板34が配置されてい
る。
【0010】前記ヘッダ31の上部には冷却水入口ノズ
ル35が、下部には冷却水出口ノズル36が夫々連接さ
れ、これによって冷却水入口ノズル35からヘッダ31
内に導かれた冷却水は、胴30内の上方に位置する伝熱
管33(33a)内を流れて水室32に入り、この水室
32でUターンした後、下方に位置する伝熱管33(3
3b)からヘッダ31に戻り、冷却水出口ノズル36か
ら外部に流出するようになされている。
【0011】一方、前記胴30のヘッダ31側端部下面
にはポット部37を備えた排ガス入口ノズル38が、水
室32側端部上面には排ガス出口ノズル39が夫々連結
されている。これにより、排ガス入口ノズル38から導
かれポット部37内に一旦溜められた排ガスは、胴30
内を流れて排ガス出口ノズル39から外部に流出するよ
うなされている。このように、管側、即ち伝熱管33の
内部を冷却水が、胴側、即ち胴30の内部を排ガスが夫
々分離された状態で流れ、これによってここで冷却水と
排ガスとの間の熱交換が行われるよう構成されている。
ここに、上記冷却水としては、例えば原子力発電所プラ
ント内にある換気空調補機冷却水系(HNCW)の水を
利用することができる。
【0012】次に、上記実施例の作用について説明す
る。
【0013】冷却水は、ヘッダ31に連接された冷却水
入口ノズル35よりこの内部に流入し、伝熱管33(3
3a)内を通って水室32に出て、ここでUターンした
後、伝熱管33(33b)を通ってヘッダ30の連接さ
れた冷却水出口ノズル36より外部に流出する。一方、
排ガスは、排ガス入口ノズル38からポット部37に一
旦溜められた後、胴30内に流入して該胴30の内部を
通過し、この間に上記伝熱管33内を通過する冷却水と
熱交換が行われて、排ガス出口ノズル39より外部に流
出するのである。
【0014】本実施例は、上記のように原子力プラント
内の冷却水を利用した冷却水方式により排ガス処理系に
導かれた排ガスを冷却するようにしているので、従来の
ように冷凍機(フロン冷凍機)におけるような調整を全
く不用となし、しかもフロンレス化により環境破壊対策
にも繋げることもできる。
【0015】なお、胴側(胴30)にポット部37を備
えた排ガス入口ノズル38を連結することにより、排ガ
スが伝熱管33を直撃してしまうことを防止して、伝熱
管33の保護を図ることができる。もし、直撃されると
伝熱管33が腐食したり、減肉され破損する可能性があ
るからである。
【0016】即ち、伝熱管33の保護対策としては、図
3に示すように、伝熱管33に保護板40を取付けるこ
とが考えられる。しかしながら、このように保護板40
を取り付けると、この保護板40で遮られた部分に位置
する伝熱管33が熱交換に寄与しないことになるから、
有効伝熱面積がその分少なくなり、結果的に除湿冷却器
5自体が大きくなってしまう。仮に、排ガスがポット部
37を直撃したとしても、ポット部37はその肉厚が伝
熱管33の肉厚より7〜8倍大きいものを使用すること
ができるので、耐用年数的に7〜8倍もつことになる。
また、ポット部37の減肉に対しては、外部から当板等
を貼付ける等の補修が可能である。
【0017】なお、図2に示すように、排ガス出口ノズ
ル39の内部にデミスタ支え板41を介してデミスタ4
2を配置し、これにより、排ガス中のミストを除去する
ようにすることもできる。
【0018】
【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
除湿冷却器の性能維持を容易となして、原子力発電プラ
ントの信頼性の向上に繋げることができる。しかも、従
来における冷凍機方式を採用した除湿冷却器では、原子
力プラントが定期点検に入った場合、冷凍機のメンテナ
ンスを実施する必要があるため、作業員が被曝する恐れ
があったが、本発明は、冷凍機を用いないのでそのメン
テナンスも不要であり、従ってメンテナンスに伴う被曝
の恐れをなくすことができる。また、冷凍機を用いる従
来の方式では、メンテナンス時にフロンガスの交換を行
っていたが、本発明は、水冷方式を採用することにより
フロンレス化を図り、これによって環境対策に繋げるこ
とができる。さらに、本発明は、胴の下方に突出してポ
ット部を設け、このポット部に側方から排ガス入口ノズ
ルを接続したので、排ガス入口ノズルから導入された排
ガスが伝熱管を直撃することがなく、排ガスの直撃によ
る伝熱管の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図。
【図2】排ガス出口ノズルの連結部を拡大して示す断面
図。
【図3】排ガス入口ノズルの連結部を拡大して示す断面
図。
【図4】排ガス処理系の系統図。
【図5】従来例を示す概略構成図。
【符号の説明】
1 空気注出器 5 除湿冷却器 30 胴 31 ヘッダ 32 水室 33 伝熱管 35 冷却水入口ノズル 36 冷却水出口ノズル 37 ポット部 38 排ガス入口ノズル 39 排ガス出口ノズル

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放射性気体廃棄物処理系内に組込まれ、空
    気抽出器で抽出されたタービン主復水器からの放射性気
    体廃棄物を除湿冷却する除湿冷却器において、この除湿
    冷却器は円筒状の胴と、この胴の一端に接続されたヘッ
    ダと、この胴のヘッダと反対側に接続された水室と、前
    記胴内にヘッダと水室とを連結して多数平行に収納され
    た伝熱管と、前記ヘッダの内部を上下に仕切る仕切板
    と、前記ヘッダの上部および下部にそれぞれ接続された
    冷却水入口ノズルおよび冷却水出口ノズルと、前記胴の
    下方に突出して設けられたポット部と、このポット部に
    側方から接続された排ガス入口ノズルと、この胴の上部
    に接続された排ガス出口ノズルとを備えたことを特徴と
    する放射性気体廃棄物処理用除湿冷却器。
JP3010068A 1991-01-30 1991-01-30 放射性気体廃棄物処理用除湿冷却器 Expired - Lifetime JP2772146B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61223598A (ja) * 1985-03-28 1986-10-04 株式会社東芝 放射性気体廃棄物処理方法
JPS6215494A (ja) * 1985-07-15 1987-01-23 株式会社東芝 放射性気体廃棄物処理方法

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